Буроинъекционные сваи. Описание. Буроинъекционные сваи и другие виды: общие положения и применение, технология изготовления

Сваями называются металлические, деревянные или железобетонные стволы (стержни), которые монтируют в грунт разными способами для того чтобы придать фундаменту предельную прочность. Все они различаются не только по составляющим, из которых сделан ствол, но и по типам. Среди них есть буроинъекционные сваи, которым здесь будет уделено основное внимание.

Также мы коротко поговорим о других видах и, кроме того, вы увидите демонстрацию видео в этой статье по данной теме.

Типы свай

Технологии современного строительства подразумевают использование многих типов и котлованов, подбирая их по массе вышестоящей постройки, по составу грунта и климатических условий данной местности.

Среди них можно выделить три основных типа, это трубобетонные (ТБС), буросекущие (БСС), буронабивные (БНС) и буроинъёкционные (БИС). Так же их можно распределить, как сваи-оболочки, забивные, полые, грунтовые, шпунтовые, винтовые и составные или секционные .

Совет. Монтаж любого типа свай всегда должен быть согласован с заказчиком, также с ним обязательно нужно оговорить места временного отвала отработанного грунта и складирования материалов и техники.

Деревянные сваи

• Деревянные сваи можно разделить на составные, пакетные и одиночные, которые могут применяться, практически, во всех областях строительства, но только при низких или средних нагрузках. Как правило, для стержней используется сосна, но иногда инструкция по использованию допускает применение дуба. Верхнюю часть ствола защищают бугелем (металлической дужкой), а заострённый конец заворачивают либо в листовое железо, либо надевают чугунный башмак.
• Такие стержни устанавливаются путём забивания в грунт и для этого могут применяться паровые, дизельные, механические и вибрационные молоты, а также вибропогружатели. В некоторых случаях может оказаться, что длина сваи слишком мала, например, для моста, тогда один ствол просто наращивают другим.

Шпунтовые сваи

• Шпунтовые сваи могут изготавливаться из дерева, железобетона или стали из которых возводятся гидротехнические сооружения разного рода типа мостов и набережных, а также для обустройства котлованов под ограждения. Для погружения в грунт используются копры и вибропогружатели, а устанавливаются они друг напротив друга, представляя собой стенку из водонепроницаемых сооружений (шпунтовая стенка).

Трубобетонные сваи

• Трубобетонные конструкции представляют собой стальную трубу с острым конусным наконечником, которую загоняют в почву при помощи пневмоударной машины, а затем созданная полость заливается бетоном. В некоторых случаях бетонная заливка армируется, а в некоторых – нет, так как здесь всё зависит от характера нагрузки, к тому же такие стержни могут быть забиты, как строго вертикально, так и под уклоном.
• Уклонный монтаж зачастую не позволяет применять тяжёлую специальную технику и может быть связано с дополнительным финансированием. Пневмоударные машины со своими относительно небольшими габаритами в состоянии выполнять работу на нестабильных грунтах, на дне высушенных водоёмов, а так же очень близко от промышленных и гражданских сооружений разного характера.

Винтовые сваи

• Такое устройство представляет собой металлический полый стержень с приваренными на конусном конце одной или несколькими лопастями или же такой наконечник может быть монолитным, что гораздо прочнее, особенно для мёрзлых грунтов. Такое крепление фундамента наиболее популярно для монтажа маяков, мачт, столбов, заборов, укрепления почвы, а также для архитектурных форм малой и средней тяжести. Винтовые фундаменты в настоящее время регламентируются расчётом по СП 24.13330.2011.
• Монтаж осуществляется при помощи машин с различными гидравлическими механизмами, а также своими руками, что довольно часто встречается в частном строительстве жилых домов и хозяйственных подсобных помещений. В тех ситуациях, когда завинчивание крайне затруднено (обычно это происходит на скальных грунтах) перед установкой производится лидерное бурение скважин.
  Благодаря тому, что цена таких стержней вполне соответствует их эксплуатационным возможностям, винтовые сваи пользуются большим спросом как в гражданском, так и в промышленном строительстве.

Железобетонные сваи

• Такая продукция, как на фото вверху изготавливается из тяжёлого бетона и при сечении 300×300 мм имеют длину до 12м, но при увеличении сечения до 350×350 мм или 400×400 мм, их длина увеличивается до 16м (также существует вариант наращивания длины для нестабильных грунтов).
  Погружение или осуществляют копрами с установленными на них гидравлическим или паровым молотом, что достаточно эффективно для такого процесса, но при этом отказ не должен быть более 0,01м, так как в ином случае это грозит осадкой нулевого цикла.
• Учитывая, что фундаменты такого рода монтируются в основном для массивных сооружений, их несущая способность определяется по СНиП и статическому зондированию с определённым коэффициентом запаса. В тех ситуациях, если невозможно определить несущую способность грунта (как правило, это водонасыщенные пески) несущая способность сваи тестируются статическим испытанием, то есть, конкретной нагрузкой на данном участке. По данным динамическим испытаниям составляется особый технический отчёт об инженерно-геологических условиях данного участка.

Буронабивные сваи

• Обустройство БНС чаще всего производится либо ударно-канатным бурением, либо непрерывно вращающимся шнеком, либо бурением в обсадной инвентарной трубе. Технология обустройства погружения заключается в следующем: в момент бурения скважины в неё по секциям погружается обсадная труба, и эти секции по ходу погружения скрепляются сваркой или же специализированных стыков. После завершения монтажа секции демонтируются для вторичного использования, но случается, что их решают оставить на месте.
• Бурение скважины осуществляется буровым станком методом удара или поступательного вращения, а сама труба погружается при помощи вибропогружателя, с применением специализированных гидравлических домкратов. Когда скважина достигает проектной отметки, из неё удаляют скопившийся грунт и устанавливают внутрь металлический арматурный каркас, после чего заливается и уплотняется бетонная смесь. После извлечения или неизвлечения инсентарной трубы происходит формирование головки БНС формой-кондуктором.

Сваи буроинъекционные (БИС)

Монтаж БИС по большому счёту подразумевает замену отработанного грунта из скважины бетонным раствором, который подаётся туда под давлением через полый шнек, а затем в залитую смесь погружается арматурный каркас до определённой проектной отметки.

Вся технология — буроинъекционные сваи и их монтаж по несущим способностям определяется статическим испытанием согласно ГОСТ 5686-78. Стержни БИС отличаются гибкостью (l/d = 80-120) и малым диаметром (d = 120-250 мм), а название происходит от процесса изготовления, то есть, от инъёкции бетона в буровую скважину.

Общие положения и применение

• По конструкции и способу изготовления БИС можно разделить на несколько видов: а) происходит вытеснение бурового раствора с опрессовкой 0,2-0,4 МПа; б) под защитой обсадной трубы с опрессовкой 0,2-0,4 МПа; в) инъекция в сухую, заранее выбуренную скважину; г) сброс бетона в пробитую скважину; д) винтонабивные.

Рекомендация. Применять инъекционные сваи целесообразно в следующих случаях: а) для усиления фундамента в связи с повышением нагрузки от вышестоящей конструкции; б) возведение в непосредственной близости новых объектов; в) ограничение по размерам на стройплощадке (внутри предприятия); г) усиление основания или ликвидация возникшего крена; д) реконструкция фундамента; е) строительство объект на сложном грунте.

Технология изготовления

• В зависимости от состояния грунта и области применения существуют различные технологические схемы производства БИС.

• На верхнем рисунке в позиции I и II (позиция III – это уже бетонирование) показан принцип целесообразности шнекового бурения скважин диаметром от 13 до 18 см, где диаметр долота не должен превышать 10 мм. Это обеспечит затирание стенок на скважине более влажным грунтом, который поднимается по шнеку и препятствует осыпанию сверху. Для пробития скважин применяется пневмопробойник или станок БС-1М, после этого при помощи шланга производится инъекция цементно-песочным раствором прямо в забой.

• Для маловлажных глинистых грунтов со скважиной более 18 см наиболее целесообразно свободное сбрасывание раствора в шурф с осадкой корпуса от 13 до 18 см. Если длина арматурного не превышает 5м, то лучше всего его устанавливать непосредственно в свежую бетонную смесь.

• На схеме вверху вы видите принципы монтажа в водонасыщенных грунтах (I-IV) и I, V, VI – в сухих. При этом I: бурение; II, VI — установка арматурного каркаса; III, V – процесс бетонирование сваи; IV — опрессовка скважины и извлечение обсадки. Помимо этого на обозначениях: 1 — обсадные трубы; 2 – арматурный каркас; 3 — инъекционная труба; 4 – штуцер с оголовком; 5 — шланг растворонасоса; 6 — готовая БИС.

• I — бурение скважин при помощи шарошечного долота (шарошка); II — монтаж арматурного каркаса; III- монтаж инъекционной трубы и заполнение скважины смесью: IV — монтаж тампона и опрессовка скважины с забоя: IVа — опрессовка скважины со стороны устья
  (1 — буровой став 2 – арматурный каркас; 3 — инъекционная труба; 4 — усиливаемое основание; 5 — устьевой лоток; 6 — тампон с сальником; 7 — расширенная часть сваи; 8 – БИС).

• I — устройство скважины; II — наполнение шурфа инъекционной смесью; III — монтаж арматуры; IV – опрессовка.
  1 — обсадная труба; 2 — инъекционная труба; 3 — трубчатая арматура; 4 — инъектор с двойным тампоном
• е) при монтаже буроинъекционных свай с винтовой навивкой по стволу (винтонабивные сваи) скважина создаётся путем завинчивания в грунт полого формирующего наконечника, который состыкован с вращательной инъекционной трубой, в которой монтируется арматурный каркас. БИС создаётся при вкручивании наконечника и подачи цементно-песочного раствора под давлением 0,2-0,3 МПа насосом в полость, образующуюся в грунте.

Рекомендация. Контроль прочности бетона, который укладывается в скважину, осуществляется путём отбора проб этой смеси из каждой поступающей на площадку партии бетона (партия подразумевает количество бетона, уложенного в одну сваю).
От каждой партии отбирается не менее одной серии образцов (3м3 размером 10×10х10 см) с последующим их испытанием по сроку 28 суток.
Выдержка осуществляется в обычных условиях застывания бетона при t 20°С (+2°С) и влажности 95% (±5%).

Заключение

Условия, в которых монтируются буроинъекционные сваи порой подходят лишь для них и неприемлемы ни для какого другого образца стержней. Сам по себе метод достаточно удобен и имеет относительно невысокую стоимость.

Ранее в строительстве активно использовались забивные сваи, однако это вело к авариям близлежащих сооружений и зданий. С целью предотвращения всех этих последствий стали использовать в мегаполисе, где высокая плотность застроек буроинъекционные сваи, в результате чего не повреждаются фундаменты соседних построек.

Буроинъекционные сваи являются аналогами буронабивных свай, имеют диаметр до 400 мм, не обладают обсадными трубами, и пробуренная для них скважина заполняется цементно – песчаным или водоцементным раствором. Данные изделия на сегодняшний день – очень практичный и выгодный способ создания фундаментов.

Применение буроинекционных свай

Используются буроинъекционные сваи в следующих случаях:

• при строительстве свайных фундаментов, где наблюдается платная застройка участка. Основной целью их использования – это не навредить близлежащим постройкам.

• для того чтобы укрепить стенки котлованов или очень старых сооружений. Благодаря использованию данных устройств, усиливаются основания уже существующих построек, что позволяет избежать возникновения аварийной деформации.

• для надстройки существующих конструкций используются в постройке подпорных стенок. При выполнении буровых работ в случае применения буроинъекционных свай отсутствует динамическое воздействие на грунт. Поэтому это такой вид свай, который без сомнения можно использовать в условиях большого города.

Буронабивные сваи отличаются от буроинъекционных свай

Между буронабивными и буроинъекционными сваями имеются отличия. Разновидностью буронабивных свай являются буроинъекционные сваи, и они разрабатываются для того, чтобы усилить здания или памятники архитектуры, минимально вмешавшись в существующую конструкцию.

В отличие от буронабивных свай, буроинъекционные применяют тогда, когда является предельно важным соответствие прочности сваи и конструкционных расчетов, когда полностью не допускается ослабление сваи, если в него попадают грунт или осыпавшийся при заливке бетон. Что касается бурения скважин, для обоих видов свай оно осуществляется по одной и той же технологии, только для инъекционной сваи используют специальный инструмент, который имеет сквозную полость внутри.

Ямобуры для буроинъекционных

Для установки буроинъекционных свай используются установки шнекового бурения, которые предоставляются нашей компанией. Наша компания предлагаем в аренду японские буровые установки (ямобуры) на шасси 2 ВД и 4 ВД , благодаря которым значительно ускорится процесс производства, будет произведен минимальный ущерб окружающей среде.

Основными преимуществами наших устройств является:

• Минимальный уровень шума при работе
• Вылет стрелы до 14 метров
• Опытные операторы -водители

Ямобуры предоставляются организациям и предпринимателям, частным лицам, группе владельцев частных домов и загородных коттеджей. Обратившись в нашу компанию, вы сделаете шаг к надежной и качественной будущей постройке.

Возведение столбчатого и любого другого типа фундамента требует внимания к обеспечению достаточного уровня прочности. Это служит гарантом качества возводимой конструкции и надежности в ее будущей эксплуатации. Существует множество методик, которые призваны обеспечить устойчивость фундамента. Среди них много инновационных и пока не подтвержденных достаточным числом примеров, но есть и проверенные неоднократно.

Стоит детально разобраться и ответить на вопрос: буроинъекционные сваи - что это такое?

Буроинъекционные сваи, технология производства которых требует особого внимания, призваны создать фундамент высокой надежности. Само устройство буроинъекционных свай гарантирует устойчивость конструкции. Их производят с использованием армирующих элементов.

В оптимальной ситуации после извлечения бурового инструмента, которым выполняют скважины, следует погружать каркас из арматуры. Сегменты, составляющие этот каркас, скрепляют сваркой или проволокой. Стыки должны быть прочными и обеспечивать работоспособность «скелета».

Если сваи небольшие, то допускается погружать каркас в уже закаченную инъекционную смесь.

Подача используемого раствора осуществляется с помощью полого бурового шнека или трубы, которая извлекается или остается в массе бетона. В работе применяют насосы, создающие давление до 30 атмосфер. Инъекцию по созданию сваи выполняют до тех пор, пока смесь не станет выходить из устья скважины.

Технология устройства буроинъекционных свай определяет объем смеси в 1,25 – 2,5 от объема созданной скважины. В некоторых ситуациях этого объема может не хватить, что связано с рыхлостью стенок и просачиванием смеси в грунт.

Рекомендованный раствор для инъекционных работ - марки П4. В проекте закладываются характеристики прочности бетона. Использованный раствор должен обеспечить выход на определенный уровень прочности в положенное время.

Виды буроинъекционных свай

И буроинъекционные сваи, отличия между которыми являются основным фактором выбора, служат лидерами в методике создания свай для столбчатого фундамента. Главное отличие - это способ подачи раствора для инъекции в созданную скважину. Стандартная технология корректируется в каждом конкретном случае в зависимости от характеристик грунтов и строения.

Глинистый грунт позволяет применять сваи без использования обсадки. Эта технология допустима в том случае, если грунт содержит мало воды. Технология применима для строительства несущих элементов, имеющих ширину не более 18 см. Работы выполняют шнековой установкой с выемкой грунта из забоя. При создании скважин необходимо стремиться обеспечить герметичность и прочность скважины, что достигается подбором оптимального диаметра забойного долота и шнека.

Если грунт на участке застройки не прочный, а также склонен к размыву и оплыванию, то скважины обсаживают . Это позволяет сохранить прочность сваи и сэкономить на затратах раствора.

Если производится монтаж буроинъекционных свай с винтовым элементом, то предварительное бурение не требуется. Методика производства работ схожа с . На трубу для инъекции навинчивается специальный наконечник. После этого начинается ввинчивание трубы в указанную точку основания.

Среди многообразия предлагаемых вариантов буроинъекционных свай выделяются 2 основных вида, являющиеся лидерами технологии:

1. Сваи-стойки. Этот тип конструкции представляет собой вытянутый столб, который погружается в глубокие горизонты грунта и передает эксплуатационную нагрузку через пяту.
2. Опоры висячего типа. Этот вариант актуален для участков, не имеющих прочного горизонта в грунте. В этом типе элемента нагрузка передается через боковую поверхность.

Перед производством работ, архитектор, принимающий техническое решение и разрабатывающий технологию производства, тщательно изучает имеющие предпроектные данные и характеристики будущего строения. После этого принимается решение о конкретном типе буроинъекционных свай и особенностей их создания.

Детальный расчет буроинъекционных свай призван помочь сделать проект оптимальным с точки зрения затрат времени и денег, а также выйти на запланированную мощность конструкции в результате.

Пункты расчетов включают в себя:

• Полное заполнение созданной скважины инъекционной смесью, а также дополнительное заполнение после оседания.
• Расчет плотности бетона, используемого в работе.
• Анализ степени прочности бетонной смеси.

В процессе непосредственного производства работ осуществляется текущий контроль, с отбором проб бетона.

Оборудование для установки буроинъекционных свай

Буроинъекционные сваи создаются с применением специального оборудования. Самостоятельно, с помощью подручных инструментов, сделать сваи можно только в малых проектах, и то уровень качества будет существенно снижен.

Разнотипные установки для БИС (буроинъекционных свай) различаются мощностью и характеристиками подачи смеси в забой. Обязательным элементом является специально разработанный силовой агрегат, который позволяет работать в грунтах различной плотности и характеристики.

Съемные навесные установки могут быть установлены на любой транспорт и не требуют специальной техники. Мощный насос равномерно подает смесь в скважину и так происходит заполнение. Именно насос является главным элементом конструкции.

Усиление фундаментов буроинъекционными сваями осуществляется в процессе эксплуатации здания, и реже в ходе строительства. и возникновение некоторого крена конструкции стимулирует к быстрому принятию конструктивного решения. С помощью БИС можно оперативно устранить ошибки и недоработки в отношении прочности и устойчивости основания.

Признаками необходимости усиления являются:

• Появление на стенах трещин различной формы и величины.
• Аварийное состояние дома.
• Наклон элементов конструкции.
• Погружение здания в грунты.
• Возникновение грунтовых вод и подмывание основания.

БИС выполняется с помощью бурения с использованием специальной конструкции. Также данную методику применяют для улучшения качества и скорости возведения ростверков.

Самостоятельно выполнять данные работы не стоит. Проблема заключается даже не в том, что сложно найти подходящую технику. Особенность в том, что без надлежащих расчетов и проектирования усиления можно прийти к обратному эффекту и полностью разрушить основание.

Если ваш фундамент проявляет признаки неустойчивости, то быстрее обращайтесь к специалистам. Они выполнят усиление фундаментов буроинъекционными сваями в кратчайшие сроки, до наступления необратимых последствий.

Необходимость монтажа БИС вызвана отсутствием возможности сделать опоры забивным путем. Данный тип свай рекомендуется применять в следующих ситуациях:

На данной странице представлена информация о буроинъекционных сваях. Мы рассмотрим преимущества и недостатки таких конструкций, сферу применения опор, технику, используемую для их обустройства и технологию монтажа.

Буроинъекционные сваи применяются при строительстве объектов, находящихся в зоне плотной застройки: исторический центр города, его спальные районы и пр. Они являются эффективной заменой забивных свай, при работе с которыми образуются мощные динамические воздействия на грунт, что приводит к разрушению целостности близлежащих зданий. Использование же буроинъекционных свай полностью решает проблему разрушительного воздействия на строения, находящихся в непосредственном соседстве с местом стройки.

Суть технологии буроинъекционных свай

Рис .: Порядок работ по погружению буроинъекционных свай

По застыванию бетонного раствора скважина превращается в монолитную железобетонную конструкцию, которая в дальнейшем становится основой будущего фундамента здания или крепёжным элементом стен.

Рис

Согласно положениям действующих СНиП, к бетонированию и армированию буроинъекционых свай выдвигаются следующие требования:

• Для армирования сваи используются пространственные каркасы, продольные пояса которых удалены на равномерное расстояние друг от друга. Минимальное количество продольных стержней - 6 штук, используются прутья диаметров свыше 18 мм (класс арматуры А3);
• Диаметр используемого каркаса всегда на 14 см. меньше, чем диаметр разработанной под сваю скважины. Это предотвращает риск заклинивания каркаса в полости;
• Максимальная длина одной секции каркаса - 11.7 метров, при необходимости армирования скважины больших размеров отдельные каркасы свариваются между собой непосредственно на строительной площадке;
• К армокаркасам буроинъекционных опор предъявляются повышенные требования по жесткости. Соединение элементов конструкции выполняется посредством сварки, арматура дополнительно усиливается металлическими кольцами, которые расположены на внешней стороне каркаса с шагом в 2 метра. Используются кольца шириной от 6 до 9 см., толщина метала от 7 до 9 мм;
• Обязательно наличие защитного слоя бетона вокруг арматуры толщиной свыше 7 см. Равномерное положение каркаса в скважине достигается за счет установки фиксаторов на стальных кольцах жесткости;
• Для бетонирования сваи применяется бетон марок М300, соответствующий классу сжатия В22.5 и выше. Нормативное содержание цемента в смеси - 350 кг/кубометр. Объем заполнителя в составе - от 25%, в качестве заполнителя используется мелкофракционный щебень, крупностью от 10 до 20 мм;
• Консистенция используемого для заполнения скважины бетона должна обеспечивать подвижность смеси и ее свободное прохождение по полости шнековой колонны. Удельное водоотделение бетона - в пределах 2%. Для получения пластичности смеси в состав бетона добавляется пластифицирующий компонент - ЛСТ (лигносульфонат, концентрация до 0.2% от общей массы), который увеличивает время отвердевания состава, что особенно важно при монтаже свай в жаркое время года;
• Перерасход смеси, связанный с необходимостью заполнения скважины до тех пор, пока из полости не начнет вытекать чистый от шлама бетон, составляет 25% от планового объема буроинъекционной сваи.

Рис

Также определенные требования выдвигаются и к самому процессу монтажа свай:

• При непрерывной работе допускается бурение соседних скважин на расстоянии, превышающем 3 диаметра уже сформированной опоры. Если расстояние меньше требуемого, разрабатывать скважину можно лишь по истечению 24 часов после бетонирования предыдущей сваи;
• Обязательно поддерживание постоянного давления подачи бетона при заполнении скважины, при уменьшении давления необходимо снизить скорость извлечения шнековой колонны;
• Процесс бетонирования происходит при непрерывных возвратно-поступательных движениях шнека;
• Заполнение скважины прекращается в момент, когда из полости начинает выходить чистая от шлама и загрязнений бетонная смесь. После этого выполняется очистка территории от загрязненного бетона, в устье скважины монтируется кондуктор и производится бетонирование наземной части опоры;
• По завершению бетонирования МБУ отъезжает от скважины и почва, выработанная в процессе разработки полости, удаляется с площадки экскватором;
• Армирование опоры происходит сразу по завершению заполнения скважины бетоном и очистки устья полости. Максимальная пауза между бетонированием и армированием не должна превышать 20 минут.

Рис

Актуально для Вас:

Применение буроинъекционных свай

• при строительстве в условиях плотной застройки крупных городов;
• для укрепления стенок котлована в условиях высокой сыпучести грунта;
• для придания устойчивости и предотвращения аварийной деформации у несущих конструкций старых реконструируемых зданий;
• для надстройки дополнительных конструкций у здания. В этом случае буроинъекционные сваи используются для придания дополнительной устойчивости подпорным стенкам.

Рис .: Бурение скважин под буроинъекционные сваи

Процесс монтажа буроинъекционных свай, используемых при реконструкции зданий и сооружений, существенно отличается от технологии, описанной в предыдущем разделе статьи. Диаметр таких конструкций не превышает 15-25 см.

Рис

Реконструкция фундамента буроинъекционными сваями начинается с бурения бетонного тела основания. В нем создается отверстие диаметром аналогичное размеру сваи, после чего в полость устанавливается трубчатый инвентарный кондуктор из стали, и выполняется разработка скважины в грунте на требуемую глубину.

Важно : вращение буровой колонны происходит внутри кондуктора, что предотвращает возможные повреждение шнека при контакте с бетоном.

После проходки скважины из нее изымается буровая колонна и с помощью инъектора, подключенного к бетононасосу, выполняется бетонирование полости. Заполнение ведется до момента, пока из скважины не начнет выходить чистый от шлама раствор.

Рис

По завершению бетонирования в полость погружается арматурный каркас, состоящий из секций длиной 3-4 метра, соединяемых между собой посредством сварки. В процессе отвердевания бетон схватывается с телом реконструируемого фундамента и образуем с ним монолитную конструкцию, которая за счет буроинъекционных свай передает нагрузку от здания на глубинные пласты почвы.

Техника для буроинъекционных свай

Буровая оснастка МБУ расположена на рабочей платформе, установленной на транспортном шасси с помощью шарнирных соединений. В зависимости от типа платформы машины классифицируются на фиксированные и поворотные. Для разработки каждой последующей скважины МБУ с фиксированной платформой нужно менять свое положение на площадке, тогда как наличие поворотной платформы дает машине возможность бурить сразу несколько скважин по периметру текущего расположения.

Рис

Базовым рабочим механизмом МБУ является буровая колонна, которая состоит из шнекового бура, вертлюга, вращателя, подъемных гидроцилиндров и стальной мачты, по которой перемещается бур. В зависимости от типа силового привода, МБУ классифицируются на две группы - установки, в которых забор мощности для вращения бура ведется от двигателя шасси, и машины с независимыми гидроприводами.

Важно : для обустройства буроинъекционных сквай МБУ комплектуются полыми шнековыми колоннами, в которых присутствует внутренний канал для нагнетания в скважину бетонной смеси. Такие колонны являются многосекционными, они состоят из стыкующихся между собой участков длиной 5-8 метров. Стыковка происходит посредством замкового либо шестигранного соединения.

Торцевая часть острия шнека укомплектована заглушкой, которая предотвращает заполнение полости грунтом в процессе разработки скважины. По завершению проходки, когда начинается бетонирование, подаваемая по полости смесь выдавливает заглушку из посадочного отверстия.

Рис

Нагнетание смеси в полый шнек выполняется с помощью бетононасоса. Спецтехника подключается к буровой колоне через вертлюг, к которому подсоединяются подающие шланги и заборные патрубки. Нормативное давление подачи бетона при заполнении буроинъекционной сваи - 10 мПа.

Для монтажа в скважину арматурного каркаса привлекается крановая установка. При обустройстве свай длиной до 5-ти метров каркас опускается в полость под своим весом, однако при работе с более длинными сваями, для армирования опоры используется вибпрогружатель.

Преимущества использования буроинъекционных свай

• Увеличение прочности и надежности фундамента и конструкций зданий.
• Сокращение времени строительства, поскольку монтаж буроинъекционных свай максимально автоматизирован и не требует малоквалифицированного ручного труда.
• Сокращение финансовых затрат вытекает, в первую очередь, из сокращения временных затрат.
• Широкий спектр применения – фундамент, стенки котлованов, несущие конструкции зданий и т.д.
• Расширение ареала строительства. С буроинъекционными сваями можно строить здания там, где применение традиционных свай под запретом из-за опасности повреждения рядом стоящих строений.

Рис .: Заливка бетона в металический каркас буроинъекционной сваи

Из чего формируется стоимость буроинъекционных свай

• Стоимость бурения скважин.
• Стоимость песчано-цементной или водо-песчаной смеси, заливаемой в скважины.
• Стоимость металла и изготовления армированного каркаса, что устанавливается в залитую смесью скважину.
• Амортизация оборудования, задействованного при установке буроинъекционных свай.
• Доплата в результате усложнения рабочего процесса особенностями местности.

Мы являемся одной из немногих российских компаний, которые профессионально, с высокой надежностью и точностью устанавливают буроинъекционные сваи как при строительстве новых зданий, так и реконструкции и перепланировке старых строений. При этом схема оплаты у нас упрощена и выгодна для заказчиков.

Полезные материалы

Мы выполним работы по установке свай

Компания «Установка свай» - это коллектив узкоспециализированных профессионалов, обладающих обширнейшим десятилетним практическим опытом работы в самых сложных условиях плотной городской застройки.

Обратившись к нам, вы гарантировано получите высокое качество и надежность конечного результата, быстрые сроки выполнения всех заявленных работ и очень демократические цены.

ТИПОВАЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ КАРТА НА СВАЙНЫЕ ФУНДАМЕНТЫ

УСТРОЙСТВО БУРОИНЪЕКЦИОННЫХ СВАЙ

1. ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ

1. ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ

Типовая технологическая карта (ТТК) разработана на устройство буроинъекционных свай.

ТТК предназначена для ознакомления рабочих и инженерно-технических работников с правилами производства работ, а также с целью использования при разработке проектов производства работ, проектов организации строительства, другой организационно-технологической документации.

2. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

2.1. Буроинъекционные сваи рекомендуется применять в следующих случаях:

- усиление перегруженных оснований;

- усиление оснований в связи с повышением или изменением характера эксплуатационных нагрузок;

- строительство новых объектов рядом с существующими;

- строительство в стесненных условиях внутри действующих предприятий;

- исправление крена здания или отдельного фундамента;

- усиление фундаментов;

- решение сложных задач при реконструкции фундаментов;

- строительство новых объектов в сложных грунтовых условиях.

2.2. Усиление оснований существующих зданий и сооружений (рис.2.1) производится обычно в следующих случаях:

при недопустимых по величине или неравномерных осадках сооружения или его части, вызванных уплотнением под нагрузкой сильносжимаемых грунтов, замачиванием просадочных грунтов, гниением деревянных свай, перегруженностью оснований и пр.;

при увеличении эксплуатационных нагрузок (замена оборудования более тяжелым, увеличение этажности зданий, расширение проезжей части мостов, эстакад и пр.).

Рис.2.1. Применение буроинъекционных свай:

А - усиление основания при аварийных осадках; б - усиление основания при недопустимых горизонтальных перемещениях;

1 - существующий фундамент; 2 - буроинъекционные сваи; 3 - слабый грунт; 4 - плотный грунт

Применение буроинъекционных свай в этих случаях допускается в любых грунтовых условиях.


2.3. Строительство новых объектов над, под, рядом с существующими или внутри их (рис.2.2) вызывает необходимость в усилении оснований последних для предотвращения их деформаций как при производстве работ, так и во время эксплуатации. Применение буроинъекционных свай в этих случаях позволяет предотвратить подвижки и утечки грунта, вибрации, удары и шумы при производстве работ. Кроме того, использование буроинъекционных свай позволяет исключить влияние рядом сооруженных объектов на существующие и выполнять работы в стесненных условиях.

Рис.2.2. Применение буроинъекционных свай:

А - строительство туннеля рядом с существующими зданиями; б - надстройка существующего здания;

1 - существующие фундаменты; 2 - новые фундаменты на сваях

2.4. Исправление крена может осуществляться двумя способами:

- усиление основания фундаментов в зоне максимальных осадок с последующим (с разрывом во времени до нескольких лет) усилением оснований фундаментов, оседающих под нагрузкой до необходимой отметки (рис.2.3);

- подведение свай под просевшую часть фундаментов с последующей принудительной посадкой остальных путем ослабления их основания, временно используя буроинъекционные сваи как анкера (рис.4.5б). Для ослабления оснований применяют замачивание, вибрацию, направленную выборку грунта и другие способы.

Рис.2.3. Исправление крена здания:

1 - положение фундаментов до начала усиления; 2 - буроинъекционные сваи I стадии усиления; 3 - сваи II стадии усиления; 4 - сваи III стадии усиления

2.5. Условия, при которых применение буроиньекционных свай для вновь сооружаемых объектов может оказаться эффективным:

наличие крупнообломочного материала в слабых грунтах (рис.2.4);

наличие плотных слоев грунта ограниченной толщины;

фундирование малонагруженных сооружений в грунтовых условиях II типа по просадочности.

Рис.2.4. Применение буроинъекционных свай:

А - усиление оснований фундаментов под оборудование; б - фундамент мостовой опоры в сложных грунтовых условиях;

1 - сваи; 2 - крупнообломочный материал; 3 - фундамент

2.6. Буроинъекционные сваи используются также в качестве элемента "сетчатых стен в грунте", применяемых как подпорные стены, в том числе для противооползневой защиты (рис.2.5).

Рис.2.5. Применение буроинъекционных свай:

А - противооползневая защита: б - сваи-анкера как элемент "стены в грунте"

СП 24.13330.2011 Свайные фундаменты. Актуализированная редакция СНиП 2.02.03-85

5.11 Глубина инженерно-геологических выработок должна быть не менее чем на 5 м ниже проектируемой глубины заложения нижних концов свай при их рядовом расположении и нагрузках на куст свай до 3 МН и на 10 м ниже - при свайных полях размером до 10x10 м и при нагрузках на куст более 3 МН. При свайных полях размером более 10x10 м и применении плитно-свайных фундаментов глубина выработок должна превышать предполагаемое заглубление свай не менее чем на глубину сжимаемой толщи, но не менее половины ширины свайного поля или плиты, и не менее чем на 15 м.

При наличии на строительной площадке слоев грунтов со специфическими свойствами (просадочных, набухающих, слабых глинистых, органоминеральных и органических грунтов, рыхлых песков и техногенных грунтов) глубину выработок определяют с учетом необходимости их проходки на всю толщу слоя для установления глубины залегания подстилающих прочных грунтов и определения их характеристик.

5.12 При изысканиях для свайных фундаментов должны быть определены физические, прочностные и деформационные характеристики, необходимые для расчетов свайных фундаментов по предельным состояниям (раздел 7).

Количество определений характеристик грунтов для каждого инженерно-геологического элемента должно быть достаточным для их статистической обработки в соответствии с ГОСТ 20522 .

5.13 Для песков, учитывая затруднения с отбором образцов ненарушенной структуры, в качестве основного метода определения их плотности и прочностных характеристик для объектов всех уровней ответственности следует предусматривать зондирование - статическое или динамическое.

Зондирование является основным методом определения модуля деформации как песков, так и глинистых грунтов для объектов III уровня ответственности и одним из методов определения модуля деформации (в сочетании с прессиометрическими и штамповыми испытаниями) для объектов I и II уровней ответственности.

5.14 При применении свайных фундаментов для усиления оснований реконструируемых зданий и сооружений при инженерно-геологических изысканиях дополнительно должны быть выполнены работы по обследованию оснований фундаментов и инструментальные геодезические наблюдения за перемещениями конструкций зданий.

Кроме того, должно быть установлено соответствие новых материалов изысканий архивным данным (если они имеются) и составлено заключение об изменении инженерно-геологических и гидрогеологических условий, вызванных строительством и эксплуатацией реконструируемого сооружения.

Примечания

1 Обследование технического состояния конструкций фундаментов и здания должно выполняться по заданию заказчика специализированной организацией.

2 Оценку длины существующих свай в фундаментах реконструируемого здания целесообразно осуществлять с использованием приборов радарного типа.


5.15 Проведению обследования оснований фундаментов должны предшествовать:

визуальная оценка состояния верхней конструкции здания, в том числе фиксация имеющихся трещин, их размера и характера, установка маяков на трещины;

выявление режима эксплуатации здания с целью установления факторов, отрицательно действующих на основание;

установление наличия подземных коммуникаций и дренажных систем и их состояния;

ознакомление с архивными материалами инженерно-геологических изысканий, проводившихся на площадке реконструкции.

Проведение геодезической съемки положения конструкций реконструируемого здания и цоколей необходимо для оценки возможного возникновения неравномерных осадок (кренов, прогибов, относительных смешений).

При обследовании реконструируемых зданий следует также учитывать состояние окружающей территории и близко расположенных зданий.

5.16 Обследование оснований фундаментов и состояния фундаментных конструкций производят путем проходки шурфов с отбором монолитов грунтов непосредственно из-под подошвы фундаментов и стенок шурфа. Ниже глубины шурфов инженерно-геологическое строение, гидрогеологические условия и свойства грунтов должны быть исследованы бурением и зондированием, при этом буровые скважины и точки зондирования размещают по периметру здания или сооружения на расстоянии от них не более 5 м.

5.17 При усилении оснований реконструируемых сооружений подводкой забивных, вдавливаемых, буронабивных или буроинъекционных свай глубина бурения и зондирования должна приниматься по указаниям 5.11.

5.18 Технический отчет по результатам инженерно-геологических изысканий для проектирования свайных фундаментов должен составляться в соответствии с СП 47.13330 и СП 11-105 .

При расчете по прочности материала буроинъекционных свай, прорезающих сильносжимаемые грунты с модулем деформации Е 5 МПа, расчетную длину свай на продольный изгиб в зависимости от диаметра свай d следует принимать равной:

при Е 2 МПа =25d

при 2d .

Периметр поперечного сечения ствола u для буроинъекционных свай следует принимать равным периметру скважины, пробуриваемой при их изготовлении.

Таблица 7.6

При усилении оснований существующих фундаментов с помощью буроинъекционных свай длина заделки свай в фундамент должна приниматься по расчету или назначаться конструктивно равной пяти диаметрам сваи (при невозможности выполнения этого условия следует предусматривать создание уширения ствола сваи в месте ее примыкания к ростверку).

………………….

12.3.1 Бурение скважины при устройстве буроинъекционных свай в неустойчивых обводненных грунтах следует осуществлять с промывкой скважин глинистым (бентонитовым) раствором способами, обеспечивающими устойчивость стенок скважины.

Параметры глинистого раствора должны удовлетворять требованиям таблиц 14.1 и 14.2.

12.3.2 Твердеющие смеси и растворы (мелкозернистые бетоны), применяемые для изготовления буроинъекционных свай, должны иметь плотность не ниже 2,03 г/см, подвижность по конусу АзНИИ не менее 17 см и водоотделение не более 2%. Допустимо использование других аналогичных составов, подбираемых специализированными лабораториями, которые должны соответствовать требованиям проекта.

12.3.3 Заполнение скважины буроинъекционных свай бетонными смесями следует производить через буровой став или трубку-инъектор от забоя скважины снизу вверх до полного вытеснения промывочного раствора и появления в устье скважины чистой бетонной смеси.

12.3.4 Опрессовку буроинъекционной сваи следует осуществлять после установки в верхней части трубы-кондуктора тампона с манометром путем нагнетания через инъектор твердеющего раствора под давлением 0,2-0,3 МПа в течение 2-3 мин. Уплотнение грунта вокруг стволов скважин, заполненных раствором, можно также проводить импульсными высоковольтными разрядами по технологии РИТ (разрядно-импульсной).

3. ОРГАНИЗАЦИЯ И ТЕХНОЛОГИЯ ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТ

3.1. Технологическая последовательность изготовления буроинъекционных свай следующая:

бурение скважин;

установка арматурного каркаса;

инъекция цементно-песчаного раствора.

Рекомендуемый парк смесительного, бурового и инъекционного оборудования помещен в приложениях 1-4.

3.2. В зависимости от грунтовых условий, а также от области применения рекомендуются следующие технологические схемы изготовления буроинъекционных свай:

а) в маловлажных глинистых грунтах (обычно I или II тип грунтовых условий по просадочности) наиболее целесообразно применять технологию, показанную на рис.3.1а. Скважина диаметром 13-18 см бурится установкой шнекового бурения. При этом необходимо, чтобы диаметр бурового долота превышал диаметр шнека не более чем на 0,6-1,0 см. Это обеспечивает затирание стенок скважины более влажным грунтом, поднимающимся по шнеку из забоя, и препятствует осыпанию грунта после извлечения бурового инструмента из скважины. Скважины могут также пробиваться станком БС-1М или пневмопробойниками. В готовую скважину опускается каркас, затем производится инъекция цементно-песчаного раствора через шланг или бетонолитную трубу, опущенные в забой скважины;

б) в грунтовых условиях по п.а при диаметре вертикальной скважины более 18 см целесообразно бетонировать скважину свободным сбрасыванием раствора с осадкой конуса 13-18 см. При этом каркасы длиной до 5 м можно устанавливать в свежеуложенный раствор (рис.3.1б);

в) в слабых, оплывающих грунтах необходимы специальные меры по укреплению скважин. На рис.3.2 показана технология изготовления свай с помощью обсадных труб. Станком вращательного или ударно-вращательного бурения бурится скважина, обсаженная трубами.

Рис.3.1. Технологическая схема изготовления буроинъекционных свай в маловлажных глинистых грунтах:

А - при диаметре сваи 13-18 см; б - при диаметре более 18 см;

I - бурение скважины, II - установка армокаркаса, III - бетонирование сваи, 1 - буровой став, 2 - армокаркас, 3 - инъекционный шланг, 4 - готовая свая, 5 - бункер для выбуренного грунта, 6 - бункер для бетона, 7 - "дыхательная" трубка

Рис.3.2. Технологическая схема изготовления буроинъекционных свай с помощью извлекаемых обсадных труб (I-IV в водонасыщенных грунтах; I, V, VI - в сухих):

I - бурение скважины; II, VI - установка армокаркаса; III, V - бетонирование сваи; IV - опрессовка скважины и извлечение обсадных труб (1 - обсадные трубы; 2 - армокаркас; 3 - инъекционная труба; 4 - оголовок со штуцером; 5 - шланг растворонасоса; 6 - готовая свая)

После извлечения бурового инструмента и установки каркаса обсаженная скважина заполняется раствором через инъекционную трубу или гибкий шланг. После заполнения скважины раствором инъекционная труба извлекается, на верхнюю секцию обсадных труб навинчивается крышка со штуцером для шланга к растворонасосу или компрессору, через который свежеуложенный раствор опрессовывается по мере извлечения обсадных труб. Регулируя давление и расход раствора, можно получить уширение в свае на необходимом уровне.

В тех случаях, когда забой скважины сухой, раствор заливается в обсадные трубы сверху без инъекционной трубы или шланга.

Установка фирмы "Бауэр" выполняет сваи по указанной технологии с обсадными трубами с теряемым наконечником;

г) в грунтовых условиях по п.в устойчивость оплывающих стенок скважины может быть обеспечена применением бентонитового раствора в качестве промывочной жидкости при бурении шарошечным долотом (рис.3.3). В этом случае опрессовка выполняется через инъекционную трубу, оборудованную сальником с тампоном, устанавливаемым в устье скважины;